Question

【題目】小鵬在探究“通過導體的電流與導體兩端電壓的關系”時，電路如圖甲所示，電源電壓保持不變，R 為定值電阻。

(1)請用筆畫線代替導線，將圖乙中的電路按圖甲連接完整（要求導線不交叉）；

（____________）

(2)為了保護電路，實驗前滑動變阻器的滑片應位于_____（選填“A”或“B”）端；

(3)電路連接正確后，閉合開關，發現電壓表有示數但電流表無示數，此時出現的故障可能是_____（選填字母）；

A．滑動變阻器短路

B．電流表斷路

C．電阻 R 短路

D．電阻 R 斷路

(4)排除故障后，小鵬又取了兩個定值電阻，想利用這些器材繼續探究“電壓不變時，電流與電阻的關系”。實驗中所用電阻的阻值分別為 5 歐、10 歐、20 歐，電源電壓為 6V，分別接入三個定值電阻，調節滑動變阻器的滑片，記錄數據，得到了如圖丙所示的圖象。由圖象可以得出結論：_____；

(5)上述實驗中，

①小鵬用 5Ω的電阻做完實驗后，保持滑動變阻器滑片的位置不變。接著把 R 換為 10Ω的電阻接入電路，閉合開關，應向_____（選填“A”或“B”）端移動滑片，直至電壓表示數為_____V 時，讀出電流表的示數；

②小鵬又把 R 換為 20Ω的電阻接入電路，閉合開關，無論怎樣移動滑片，電壓表都不能達到所控制的電壓值，是因為_____，為完成整個實驗，應該選取滑動變阻器_____（選填字母）。

A．“50Ω 1.0A” B．“30Ω 1.0A” C．“20Ω 1.0A”

Answer 1

【答案】 B D 電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比 B 2 滑動變阻器的最大阻值過小 A

【解析】

(1)[1]將電壓表并聯在定值電阻兩端，滑動變阻器要求一上一下連接，如圖所示：

(2)[2] 為了保護電路，實驗前滑動變阻器的滑片應位于阻值最大處即B端。

(3)[3]電壓表有示數，說明電壓表與滑動變阻器、電流表、電源是通路。電流表沒有示數，說明電流表、定值電阻、滑動變阻器中有一處是斷路的；綜合分析可知：電流表、滑動變阻器位置是導通的，所以應為定值電阻斷路；故選D。

(4)4]由圖丙知，電流和電阻的積為

U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V

故圖象可以得出結論：電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。

(5)①[5][6]根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向B端移動，使電壓表的示數為2V。

②[7][8]電阻兩端的電壓始終保持2V不變，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓

U滑=6V2V=4V

變阻器分得的電壓為電壓表示數的倍數

=2

根據分壓原理，當接入20Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為

R滑=2×20Ω=40Ω

故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少40Ω的滑動變阻器，無論怎樣移動滑片，電壓表都不能達到所控制的電壓值，是因為滑動變阻器的最大阻值過小。

為完成整個實驗，應該取“50Ω 1.0A”的滑動變阻器，故選A。